Ερευνητές στο Keck School of Medicine του USC συνηγορούν σε μια προσπάθεια ανάπτυξης προηγμένων ηλεκτρονικών επιδέσμων και άλλων εργαλείων για τη βελτίωση της παρακολούθησης και της επούλωσης των χρόνιων τραυμάτων.
Οι χρόνιες πληγές, που περιλαμβάνουν διαβητικά έλκη, χειρουργικά τραύματα, τραυματισμούς υπό πίεση και άλλα προβλήματα, είναι πιο θανατηφόρα από ό,τι πολλοί άνθρωποι αντιλαμβάνονται. Οι ασθενείς με χρόνιες πληγές έχουν ποσοστό πενταετούς επιβίωσης περίπου 70%, χειρότερο από αυτό του καρκίνου του μαστού, του προστάτη και άλλων σοβαρών ασθενειών. Η θεραπεία τραυμάτων είναι επίσης ακριβή, καθώς υπολογίζεται ότι κοστίζει 28 δισεκατομμύρια δολάρια κάθε χρόνο μόνο στις ΗΠΑ.
Μια ομάδα ερευνητών από την Ιατρική Σχολή Keck του USC και το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνια (Caltech) αναπτύσσει μια σειρά από τεχνολογίες αιχμής για να φέρει επανάσταση στη φροντίδα του τραύματος, συμπεριλαμβανομένων έξυπνων επιδέσμων που θα ανιχνεύουν αυτόματα και θα ανταποκρίνονται στις μεταβαλλόμενες συνθήκες μέσα σε μια πληγή. Αυτοί οι επίδεσμοι υψηλής τεχνολογίας θα παρέχουν συνεχή δεδομένα για την επούλωση και πιθανές επιπλοκές, συμπεριλαμβανομένων λοιμώξεων ή ανώμαλων φλεγμονών, και θα μπορούσαν να παρέχουν φάρμακα ή άλλες θεραπείες σε πραγματικό χρόνο.
Με την υποστήριξη εν μέρει από τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας, η ομάδα USC-Caltech ανέπτυξε και δοκίμασε έναν έξυπνο επίδεσμο σε ζωικά μοντέλα σε μια μελέτη απόδειξης της ιδέας. Η έρευνα, καθώς και άλλες πρωτοποριακές εργασίες παρακολούθησης και θεραπείας πληγών που γίνονται σε όλο τον κόσμο, δημοσιεύτηκαν στο περιοδικό Nature Materials . Η ανασκόπηση αξιολογεί επίσης τις προκλήσεις και τα επόμενα βήματα για την παροχή αυτών των τεχνολογιών στους ασθενείς, συμπεριλαμβανομένης της προοπτικής για την έγκριση από τους κανονισμούς και την εμπορευματοποίηση.
«Δημιουργούμε ένα νέο είδος «cyber skin» που μπορεί να βοηθήσει αυτά τα τραύματα να επουλωθούν, ενώ τα μετράμε και τα διαχειριζόμαστε στην πορεία», δήλωσε ο συν-ανώτερος συγγραφέας David G. Armstrong, PhD, DPM , καθηγητής χειρουργικής και νευρολογίας στο Keck School of Medicine και συνδιευθυντής της Southwestern Academic Limb Salvage Alliance (SALSA). «Αυτή η εργασία συνδυάζει αυτές τις πρόσφατες γνώσεις για να χαράξει μια πορεία προς τα εμπρός στον χώρο επούλωσης πληγών, ώστε να μπορούμε να κινηθούμε γρήγορα για να βοηθήσουμε τους ασθενείς μας να αναρρώσουν».
Για να βελτιώσουν την τεχνολογία έξυπνων επιδέσμων, ο Armstrong και η ομάδα του έχουν αξιοποιήσει νέες ανακαλύψεις από τους τομείς της επιστήμης των υλικών, της νανοτεχνολογίας, της ψηφιακής υγείας και άλλων. Άλλες πρόσφατες αλλαγές, συμπεριλαμβανομένης της περισσότερης χρηματοδότησης για την έρευνα για την επούλωση πληγών και μια βελτιωμένη πορεία προς την ρυθμιστική έγκριση, έχουν επίσης ανοίξει το δρόμο για πρόοδο.
Αντί να εφαρμόζουν παθητικό επίδεσμο στο τραύμα ενός ασθενούς, οι κλινικοί γιατροί θα μπορούσαν σύντομα να χρησιμοποιήσουν ασύρματη τεχνολογία που ανιχνεύει φλεγμονές, λοιμώξεις ή προβλήματα με τη ροή του αίματος και στη συνέχεια ειδοποιεί τους ασθενείς και τους παρόχους υγειονομικής περίθαλψης μέσω Bluetooth ενώ θα χορηγούν θεραπεία σε πραγματικό χρόνο. Ο Άρμστρονγκ και η ομάδα του δοκίμασαν τη νέα τεχνολογία σε ζωικά μοντέλα, με πολλά υποσχόμενα αποτελέσματα.Οι επίδεσμοι επόμενης γενιάς περιέχουν επίσης διάφορους τύπους αισθητήρων που μπορούν να ανιχνεύσουν αλλαγές στο μικροπεριβάλλον μιας πληγής. Οι ηλεκτροχημικοί αισθητήρες μπορούν να μετρήσουν την παρουσία πρωτεϊνών, αντισωμάτων, θρεπτικών ουσιών και ηλεκτρολυτών, ενώ οι οπτικοί αισθητήρες μπορούν να παρακολουθούν τη θερμοκρασία, το pH και τα επίπεδα οξυγόνου. Οι αισθητήρες απεικόνισης, συμπεριλαμβανομένης της φωτογραφίας, του υπερήχου και της απεικόνισης φθορισμού, μπορούν να ανιχνεύσουν βακτηριακές λοιμώξεις και να μετρήσουν το βάθος και τον όγκο μιας πληγής για να παρακολουθήσουν την πρόοδο της επούλωσης.
«Έχουμε αναπτύξει έξυπνους επιδέσμους επόμενης γενιάς που μπορούν να παρακολουθούν ασύρματα σημαντικούς μεταβολικούς και φλεγμονώδεις βιοδείκτες στα υγρά του τραύματος», δήλωσε ο Wei Gao, PhD, επίκουρος καθηγητής ιατρικής μηχανικής στο Caltech και συν-ανώτερος συγγραφέας της εργασίας. “Στο μέλλον, αυτές οι διεπιστημονικές συνεργασίες μεταξύ επιστημόνων, μηχανικών και κλινικών εμπειρογνωμόνων – με ασθενείς στο κέντρο – θα διαδραματίσουν κρίσιμο ρόλο σε καλύτερα αποτελέσματα φροντίδας τραύματος.”
«Αυτό το σύστημα κλειστού βρόχου μπορεί να εντοπίσει ένα πρόβλημα, να το διαγνώσει αυτόματα και να προσφέρει μια λύση, όλα με την επίβλεψη ασθενών και κλινικών ιατρών», είπε.
Ενώ οι οξείες πληγές εξελίσσονται μέσω μιας τυπικής διαδικασίας τραυματισμού, φλεγμονής και επούλωσης, οι χρόνιες πληγές είναι πιο περίπλοκες και λιγότερο προβλέψιμες. Έχουν υψηλότερο κίνδυνο μόλυνσης, μπορεί να χρειαστεί περισσότερος χρόνος για να επουλωθούν και μπορεί να οδηγήσουν σε ακρωτηριασμό ή απειλητικές για τη ζωή επιπλοκές, όπως η σήψη.
Οι έξυπνοι επίδεσμοι κατασκευάζονται χρησιμοποιώντας μια ποικιλία υλικών αιχμής, συμπεριλαμβανομένων βιοηλεκτρονικών υλικών, τα οποία μπορούν να βοηθήσουν στην επούλωση παρέχοντας ηλεκτρική διέγερση σε ιστούς και κύτταρα. Πολλές ενσωματώνουν προηγμένες υδρογέλες, οι οποίες είναι μαλακές, εύκαμπτες και ικανές να αποθηκεύουν και να απελευθερώνουν φάρμακα σε απόκριση στο pH, τη θερμοκρασία ή άλλους περιβαλλοντικούς παράγοντες.
Στην ανασκόπηση των νέων τεχνολογιών, οι ερευνητές επισημαίνουν πολλά εμπόδια που απαιτούν προσοχή πριν οι έξυπνοι επίδεσμοι μπορούν να εισέλθουν στην καθιερωμένη ιατρική πρακτική. Για ένα, πολλά ιατρικά συστήματα χρησιμοποιούν απαρχαιωμένες προσεγγίσεις για τη φροντίδα του τραύματος, όπως η οπτική αξιολόγηση και ταξινόμηση τραυμάτων χωρίς τυποποιημένα κριτήρια (που μπορεί να οδηγήσει σε ανακριβείς ή αναξιόπιστες αξιολογήσεις). Η ενσωμάτωση έξυπνων επιδέσμων, επομένως, θα απαιτούσε σημαντική αναθεώρηση των τρεχόντων προτύπων του πεδίου.
Η απόκτηση ρυθμιστικής έγκρισης για έξυπνους επιδέσμους από τον Οργανισμό Τροφίμων και Φαρμάκων των ΗΠΑ (FDA) είναι επίσης περίπλοκη. Ο FDA προσφέρει ευελιξία για την έγκριση προϊόντων περιποίησης τραυμάτων που συνδυάζουν πολλαπλές θεραπείες (για παράδειγμα, παροχή αντιβιοτικών και ηλεκτρικής διέγερσης). Ωστόσο, η λήψη ειδικής έγκρισης απαιτεί από τους ερευνητές να συλλέξουν μεγάλη ποσότητα προκλινικών και κλινικών δεδομένων. Αυτός είναι ο διαρκής στόχος της ερευνητικής ομάδας USC-Caltech.
Ακολουθήστε το Cibum 
